Periferal ve non periferal pozisyonda oksijen köprüsü ile halkaya bağlı trimetilbenzen sübstitüentleri içeren ftalosiyanin bileşiklerinin sentezi ve karakterizasyonu


Thesis Type: Postgraduate

Institution Of The Thesis: Marmara University, Faculty of Arts and Sciences, Chemistry, Turkey

Approval Date: 2015

Thesis Language: Turkish

Student: MEHMET ÇETİNKAYA

Consultant: SELÇUK ALTUN

Abstract:

PERİFERAL VE NON PERİFERAL POZİSYONDA OKSİJEN KÖPRÜSÜ İLE HALKAYA BAĞLI TRİMETİLBENZEN SÜBSTİTÜENTLERİ İÇEREN FTALOSİYANİN BİLEŞİKLERİNİN SENTEZİ VE KARAKTERİZASYONU Ftalosiyaninler azametin köprüleri ile bağlanmış dört tane izoindolin ünitesi içeren 18-π elektronlu makrosiklik moleküllerdir. Ftalosiyaninler ve türevleri hemde hemoglobin ve klorofil gibi porfirin bileşiklerinin sentetik analoglarıdır. Ftalosiyaninler kimyasal ve termal olarak yüksek kararlılığa sahiptir. Kararlı ve geniş aromatik sistemleri ve yakın infraret bölgesinde çok yüksek molar absorbsiyon katsayıları sayesinde mükemmel optik, elektronik ve katalitik özelliklere sahiptirler [1]. Son yıllarda kanser fotodinamik tedavide fotoduyarlaştırıcılar, kimyasal ve gaz sensörler, elektrokatalizörler, elektrokromik görüntüleme araçları, CD ve DVD’lerde data biriktirme araçları ve güneş pilleri gibi farklı alanlarda kullanılmaktadır [2,3]. Bu çalışmada kullanılan 3-(2,3,5-trimetilfenoksi)ftalonitril, 4-(2,3,5-trimetilfenoksi) ftalonitril, 3-kloro-4-(2,3,5-trimetilfenoksi)ftalonitril başlangıç bileşikleri ve 2,3,5 trimetilfenol’ün sırasıyla 3-nitroftalonitril, 4-nitroftalonitril, 3,4-dikloroftalonitril bileşiklerinin reaksiyonundan elde edilmiştir. Ardından yüksek çözünürlüğe sahip dört tane 2,3,5-trimetilfenoksi grubu ile sübstitüe olmuş 2HPc, ZnPc, CoPc, CuPc sentezlenmiş ve H2Pc, ZnPc’lerin fotokimyasal (singlet oksijen verimi ve UV ışık altında fotobozunma) ve fotofiziksel (florosans yarı ömürleri ve florosans kuantum verimleri) özellikleri Gebze Teknik Üniversitesinde incelenmiştir. Bu çalışmalar yeni sentezlenen ftalosiyanin bileşiklerinin fotodinamik kanser tedavisinde özellikle Tip II mekanizmasında yüksek singlent oksijen ürettebildiğinden dolayı fotoduyarlaştırıcılar olarak kullanılabilme potansiyelini göstermiştir. Anahtar Kelimeler: Ftalosiyanin, alfa, beta, trimetilfenol, fotofiziksel, fotokimyasal. ABSTRACT SYNTHESIS AND CHARACTERIZATION OF 2,3,5-TRIMETHYLPHENOXY SUBSTITUTED OXO-BRIDGED PERIPHERAL AND NON-PERIPHERAL PHTHALOCYANINES Phthalocyanine (Pc) are composed of four isoindole units linked by azamethine bridges to form an 18-π electrons aromatic macrocycle. Pc and its derivatives are also synthetic analogues of porphyrin compounds such as hemoglobin and chlorophyll. Pcs exhibit high chemical and thermal stability.They have excellent optical, electronic, catalytic, structural properties due to their large and stable π-aromatic system and very high molar absorption coefficients in the near-infrared (IR) region of the spectrum [1]. More recently, they are valuable in different fields from industry to medicine as the photosensitizers for photodynamic therapy, sensing elements in gas and chemical sensors, electrocatalysts, electrochromic display devices, information storage systems, optical switching and limiting devices, molecular solar cells, nonlinear optical materials, light-emitting devices and organic field effect transistors [2,3]. In this study, the starting materials 3- and 4-(2,3,5-trimethylphenoxy)phthalonitrile (1 and 2) and 3-chloro-4-(2,3,5-trimethylphenoxy)phthalonitrile (3) were obtained by the reaction of 2,3,5-trimethylphenol and 3- or 4- nitrophthalonitrile or 3,4-dichlorophthalonitrile, respectively. Then highly soluble metal-free (2HPcs), zinc Pcs (ZnPcs), cobalt Pcs (CoPcs) and cupper Pcs (CuPcs) substituted with four 2,3,5-trimethylphenoxy groups were synthesized and their photochemical (singlet oxygen production and photodegradation under light irradiation) and photophysical (fluorescence lifetime and quantum yields) properties were investigated in Gebze Technical University. These studies indicate the potential of the Pcs as photosensitizers for the photodynamic therapy (PDT) of cancer where singlet oxygen is required (Type II mechanism). Keywords: Phthalocyanine, alpha, beta, trimethylphenol, photophysical, photochemical